项目简介：物联网融合创新平台是从解决煤矿客户井下5G通信刚需出发，为煤矿企业量身打造的基于云化新技术的5G通信平台。平台系统按照电信级的应用进行设计，系统软硬件架构充分考虑整个系统运行的安全策略和机制，具有高容错能力及一定容灾下安全稳定运行的能力。实现了井下5G专网环境中短号互通、VONR、互联网访问、集团群组互通等功能，提供5G专网白名单、权限管理等功能，实现煤矿自服务，自管理，为煤矿打造一张如地面一样稳定可靠、高效安全的语音通信网络。
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导读
井下5G新通话，是智慧煤矿创新的一个新起点。日前，由山西移动打造的物联网融合创新平台，在高河井下成功测试5G“first call”，开通全国首个矿用“5G新通话”管理应用。本期移动Labs邀请到山西移动DICT及云能力中心江涛副总经理，带我们走进全国首个井下5G新通话的探索历程。
一、基于云化新技术，量身打造融创平台
煤炭的高效安全生产是国民经济的重要保障，运用先进的信息化技术、自动化技术，借助物联网、工业互联网、大数据和AI人工智能最新发展成果构建智能矿山，以信息化、智能化手段推进煤炭生产方式变革，是新常态时期降低安全事故、提升生产效益的必然举措，是煤炭企业在资源、安全、环保政策的强力约束下，应对严峻市场危机、促进企业转型升级的必然选择。目前，众多煤矿企业完成了井下5G通信网络覆盖，但随之出现了个别员工私带个人手机下井后进行通话及上网操作，这种行为造成了不可预估的事故隐患，对安全生产工作带来了极大的阻碍。
此外，在井下实现5G新通话要比地面面临更大挑战。首先，井下有非常高的安全要求，人的安全是第一要位，这就要做到随时随地可以通信。其次，由于井下环境恶劣以及工作的特殊性，需要对不同人员的权限进行灵活的管理，提升管理效率，降低业务风险。最后，井下和井上要做到隔离，但又要有效的结合，做到专网和公网的互访，以及高效的运营运维。
为此，山西移动从解决客户井下5G通信刚需出发，为煤矿量身打造了基于云化新技术的5G通信平台——物联网融合创新平台，提供了从终端、无线覆盖、融合通信等端到端的解决方案。该平台在山西省省侧核心机房集中部署，整个平台系统按照电信级的应用进行设计，配置服务器、防火墙等硬件设备和功能软件。
物联网融合创新平台使用基于服务的架构理念，具有融合通信、泛在接入、白名单控制等功能，便于煤矿企业对入井5G终端手机卡进行语音、互联网访问等不同权限的灵活设置管理，有效解决业务发展过程中遇到的矿山5G ToB专网不具备语音或视频通话功能的问题。同时平台具备5G功能平滑演进能力，可持续创新，实现井上井下人与物的泛在连接，推动泛在协同的物联网在煤矿行业高速发展。
江涛在接受移动Labs采访时表示，该平台有两个关键技术点。一是数据与业务分离，即实现用户数据与业务相互分离，在软件设计层面实现三层解耦，满足平台的高可靠性设计机制及平滑演进的要求；二是管业隔离，即实现管理平面与业务平面相互隔离，在管理平面故障时，业务平面仍能做到无联动受损，满足煤矿业务高可靠性的要求。
二、5G专网与井下作业结合，推动矿业安全发展
矿井环境特殊，根据井下作业规范和需求，一些特定场景需要进行语音、视频通话，同时通信也是安全救援必要条件。在满足井下多场景5G网络高效应用的同时，如何进一步实现通信安全责任到人，管理可控精准到层成为了必须要攻克的难题。井下5G专网在满足基础通信需求的同时，将通信安全责任到人、管理可控精准到层结合起来，通过将矿用5G多功能终端接入融创平台，可实现多场景多业务端到端全流程可管可控，功能权限根据实际业务需求配置，满足不同业务场景的同时将其他人员隔离于业务之外，实现专人专岗专责硬隔离，助力矿山安全发展。
此外，物联网融合创新平台可实现5G专网环境中短号互通、VoNR、互联网访问，集团群组互通等功能，为煤矿提供5G专网白名单、权限控制管理功能，煤矿可根据业务需求对入井的5G终端手机卡分配不同等级的语音通话、互联网访问权限，有效提升5G专网的应用能力，保障煤矿企业的安全生产任务。
在安全管理方面，如融合通信中的广播联动，可以实现煤矿“一键应急”业务。当煤矿矿方发现紧急事件，应急救灾指挥中心触发“一键应急处置”，通过群呼功能实现对井下手机、固话的紧急呼叫，还可以通过远程喊话系统实现紧急避险的指导作业，且工业摄像头、智能矿灯可以实现对现场状况的实时监测，并进一步指导避险作业，形成闭环操作，提高煤矿应急救灾能力水平。
在精准管控方面，白名单控制管理可以实现对井下不同类型的终端精细授权管理，普通ToC手机卡进入矿区井下无法实现正常通信；井下普通隔爆手机卡可以在矿区井下正常语音通信，但无法与矿区以外通信；井下VIP隔爆手机卡可以在矿区内互相呼叫，通过语音专线进行外呼，并可以访问互联网。
三、逐步实现智能化，加速5G与煤矿生产从“握手”到“融合”
物联网融合创新平台是作为5G应用在实业生产中实践出来的成果。江涛向我们介绍了实现该项目可复制可规模化所需要具备的条件：
第一，融合创新平台需要解决企业通话权限管理、白名单灵活设置等业务需求，这是技术基础。
第二，当前山西有六百多个矿井，有些大型煤矿技术能力较强，积累了丰富的智能化建设经验，但众多中小矿井在技术水平、成本控制等方面能力有限，急需打造低成本的智能化端到端解决方案。物联网融合创新平台最大的优势是通过5G技术助力煤矿快速、低成本的实现智能化。
第三，运营商既可以为煤矿提供安全可靠的通信网络，也可以提供专业的运维支撑服务。
随着融创平台的正式上线，后续会有越来越多的煤矿企业入驻平台，江涛表示，我们要通过5G网络技术帮助煤矿企业解决安全生产的基础通信难题，还要随着5G深入生产核心领域，在业务高可用性、融合通信、边缘计算等领域发挥运营商的优势，提升企业的生产效率。这个过程会对我们的技术、产品、运维等能力提出更高的要求，这正是运营商和5G网络的最终愿景和价值所在。
全国首个井下“5G新通话”作为山西移动智慧煤矿创新的一个新起点，进一步加速了5G网络与煤矿生产实现从“握手”到“融合”。作为通信运营商，山西移动将持续发挥自身优势，积极融入产业链。首先要帮助煤矿建好基础网络，让广大用户用上一张更安全更高效的网络，实现从人的通信到物联网终端例如矿灯、监控、巡检设备的统一接入，实时井上和井下人与物、物与物之间泛在连接。
此外，不断去探索从音视通信，逐步向高清、可视、可交互的业务演进以及人工智能、边缘计算等技术与智慧煤矿的有机结合。也就是在信息化的基础上，逐步实现智能化。山西移动将以自身坚实的技术能力作为后盾，无缝匹配煤炭行业的技术发展趋势，以最优质的网络提供最贴心的服务。
